(57)【要約】【課題】          本発明の目的は、生産効率が著しく高く、信頼性の高い水晶振動子、及びその製造方法を提供すること。【解決手段】          上記目的を達成する為に本発明は、水晶振動素子が、第一のシート状部材上に複数個形成されたべース基板に載置され、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるよう第二のシート状部材が被せられる水晶振動子で、ベース基板の一方の面に第一の樹脂層が形成され、他方の面の金属パターンを有するベース基板の金属パターン上に水晶振動素子が載置され、水晶振動素子が一括的に封止され、ガラスから成り、かつ複数凹部をもつ蓋体の平坦面には第二の樹脂層が形成され、蓋体の個々の凹部を囲む上縁開口部封止面で、先のベース基板の金属膜と陽極接合されることを特徴とし、また、その水晶振動子の製造方法により課題を解決する。【選択図】図１
2007324852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶振動素子が、第一のシート状部材の上に複数個形成されたべース基板に載置され、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように第二のシート状部材が被せられる構成の水晶振動子において、
ガラスから成るベース基板の一方の面には第一の樹脂層が形成されており、他方の面に形成された金属パターンを有するベース基板の該金属パターン上には水晶振動素子が載置されており、該水晶振動素子が一括的に封止され、ガラスから成り、かつ複数の凹部を有する蓋体の平坦な面には第二の樹脂層が形成されており、該蓋体の個々の凹部を囲む上縁開口部封止面で、該ベース基板の該金属膜と陽極接合されていることを特徴とする水晶振動子。
【請求項２】
水晶振動素子が、第一のシート状部材の上に複数個形成されたべース基板に載置され、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように第二のシート状部材が被せられる構成の水晶振動子の製造方法において、
ガラスから成るシート状基板を形成する工程（Ｓ１０１）と、
該基板上に金属パターンを形成してシート状のベース基板を形成する工程（Ｓ１０２）と、
該ベース基板上の該金属パターン上に複数の水晶振動素子を実装する工程（Ｓ１０３）と、
該ベース基板上の個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように、シート状のガラスから成り、かつ複数の凹部を有する蓋体の個々の該凹部を囲む上縁開口部封止面で、該ベース基板の該金属膜と陽極接合する工程（Ｓ１０４）と、
形成された複数の水晶振動子を有する一体化されたシート状の水晶振動子の表裏面にそれぞれ樹脂層を形成する工程（Ｓ１０５）と、
形成されたシート状の水晶振動子を個々に個割りする工程（Ｓ１０６）と、
から成る水晶振動子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水晶振動子のガラスから成るベース基板と蓋体が、金属膜と絶縁膜で陽極接合されて一体成形され、その一体成形された水晶振動子の表裏面に樹脂層が形成された信頼性の高い水晶振動子、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の水晶振動子や水晶発振器といった電子部品は、図５の一例のように開口部を有して底の有る空間を形成した個々の容器内底部側の絶縁された基板上に、水晶振動子や集積回路などの電子部品を搭載し、その容器開口部に一般的には金属から成るリッドを被せて気密封止されていた。
【０００３】
しかしながら、一方、最近の傾向では通信分野の伝送系装置等を中核として、その搭載部品についての非常に急激な市場からの小型化や低背化、更に加えて軽量化や低価格化の要求があり、水晶振動子や水晶発振器といった電子部品に関しても、その内部に水晶素板や集積回路部品を気密封止しながら、その外形サイズが例えば、２．５ｍｍ×２．０ｍｍといったように非常に小型のものと成って来ており、そのために従来から行われて来た、個々の電子部品を個別に製造する方法より更に生産効率が向上された製造方法が必要とされ、このような背景の下、本発明の水晶振動子、及びその製造方法が考え出された。
【０００４】
小型表面実装型の振動子のパッケージはセラミックス、ガラス、金属、樹脂などが用いられ、パッケージの精度が要求されるものには、耐湿度性、気密性の良いセラミック、金属、ガラスが使用されている。一方、端末機器自体の大きさに制約があるために、ここでも精度、気密性、耐湿性は従来のレヴェルを維持しがら搭載される部品に対する小型低背化の要求は更に強くなっている。従来の特許文献には以下のものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３２６６５７号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４７６７号公報
【特許文献３】特開２００５−１７５３４５号公報
【０００６】
なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
容器が金属製の缶で出来ているタイプ、及びセラミックで出来ているタイプともに工場内での容器（パッケージ）の内製化には、膨大な設備投資が必要となり、その為、外部から購入して使用することが一般的であるが、製品に対する市場のコストダウン要求は、先述の容器などの材料費価格を最低限まで圧縮したものと既になっているのが現状である。
【０００８】
容器の精度、気密性、耐湿性のどれも満足させるためには、ガラス、セラミック、金属といった無機系の材料を容器に使用するのが一般的だが、低背化を実現するには、製品である電子部品の底部基板、及び蓋体の厚みをより薄くする必要がある。しかしながら、セラミックから成る基板を有する部品には蓋体に金属リッドを用いることが多く、この場合、セラミックと金属リッドの熱膨張係数の違いによって、金属リッドの容器への溶接・封止時には過剰な熱ストレスが加わり、その結果、歪が残留して十分な容器強度を保つことが出来ず、更なる低背化は困難となるおそれがあった。
【０００９】
また、容器、及び蓋体ともにガラスから形成された水晶振動子の場合、比較的安価なガラス材を大量に外部から購入し、生産コスト管理がし易い社内において内製で、水晶振動素子をガラスシート状部材上の回路パターンが複数個形成されたベース基板上に載置し、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように第二のガラスシート状部材を被せた構成の水晶振動子を製造することが出来るが、先述の小型・低背化を実現させるために容器、及び蓋体それぞれの肉厚を薄くして行くと、ガラスから成る水晶振動子の場合においても、機械的強度が不足するおそれ、及び気密性の信頼性を損なうおそれがあるといった問題があった。
【００１０】
また、先述の容器、及び蓋体ともにガラスから形成された水晶振動子の場合、昨今、頻繁にその使用が採用されている製品へのレーザー印字について、レーザービームがガラスから成る蓋・容器ともに透過するために印字することが出来ず、また、仮にレーザー印字を試みた場合、透過したレーザービームが水晶振動子の内部に搭載される水晶振動素子、及びその励振電極にあたると電気的特性上の悪影響や、励振電極金属膜の剥離を生じるおそれがあるといった問題があった。
【００１１】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、従ってその目的は、水晶振動子のベース基板と蓋体が陽極接合されて一体成形され、その一体成形された水晶振動子の表裏面に樹脂層が形成された信頼性の高い水晶振動子、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、水晶振動素子が、第一のシート状部材の上に複数個形成されたべース基板に載置され、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように第二のシート状部材が被せられる構成の水晶振動子において、
ガラスを基材とするベース基板の一方の面には第一の樹脂層が形成されており、他方の面に形成された金属パターンを有するベース基板の先の金属パターン上には水晶振動素子が載置されており、水晶振動素子が一括的に封止され、ガラスから成り、かつ複数の凹部を有する蓋体の平坦な面には第二の樹脂層が形成されており、蓋体の個々の凹部を囲む上縁開口部封止面で、先述のベース基板の金属膜と陽極接合されていることを特徴とする。
【００１３】
また、水晶振動素子が、第一のシート状部材の上に複数個形成されたべース基板に載置され、個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように第二のシート状部材が被せられる構成の水晶振動子の製造方法において、ガラスから成るシート状の基板を形成する工程（Ｓ１０１）と、該シート状の基板上に金属パターンを形成してシート状のベース基板を形成する工程（Ｓ１０２）と、ベース基板上の先の金属パターン上に複数の水晶振動素子を実装する工程（Ｓ１０３）と、ベース基板上の個々の水晶振動素子が一括的に封止されるように、シート状のガラスから成り、かつ複数の凹部を有する蓋体の個々の凹部を囲む上縁開口部封止面で、先述のベース基板上の金属膜と陽極接合する工程（Ｓ１０４）と、形成された複数の水晶振動子を有する一体化されたシート状の水晶振動子の表裏面にそれぞれ樹脂層を形成する工程（Ｓ１０５）と、形成されたシート状の水晶振動子を個々に個割りする工程（Ｓ１０６）とから成る。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、容器、及び蓋体が薄いガラスから出来ていながら、従来に比べて著しく機械的、及び気密性の信頼性の高い、小型・低背化を実現した水晶振動子を得ることが出来る。
【００１５】
また、部品の表裏面に樹脂層を形成するために、従来に比べて靭性を有し、ガラス部分が薄く形成されていてもベンディング強度が高められ、かつ、同じく樹脂層が形成されているために欠け・割れに対する強度が改善された水晶振動子を得ることが出来、また、レーザーを安全に用いたレーザー印字を水晶振動子の部品面に確実に行うことが出来、しかもダイシングの際の欠けを減少してカットする速度を上げることが出来る効果を奏する。
【００１６】
また、シート状の集合基板の状態で組み立てから封止まで製造するため、個々の容器にわかれた水晶振動子の作り込みに使用されるパレットといった搬送器を必要とせず、従来に比べて著しく生産効率良く、生産コストを抑えて水晶振動子を製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に図面を参照しながら本発明の実施の一形態について説明する。なお、各図においての同一の符号は同じ対象を示すものとする。また、それぞれの図においては、本発明を理解し易くするためにデフォルメされた形で図示されている。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の水晶振動子５をその側面方向からみた概略の側面断面模式図である。即ち、本発明の水晶振動子５は、水晶振動素子１が、第一のシート状部材２の上に複数個形成されたべース基板３に載置され、個々の水晶振動素子１が一括的に封止されるように第二のシート状部材４が被せられる構成の水晶振動子５において、ベース基板３の一方の面に第一の樹脂層７が形成されており、他方の面に形成された金属パターン８を有するベース基板３の先の金属パターン８上には水晶振動素子１が載置される。かつ、水晶振動素子１が一括的に封止され、ガラスから出来、かつ複数の凹部１０を有する蓋体１１の平坦な面には先述の第一の樹脂層７と同じように第二の樹脂層１２が形成されており、蓋体１１の個々の凹部１０を囲む上縁開口部封止面１３において、先述のベース基板３の金属膜１４と陽極接合されている構成の水晶振動子５である。なお、水晶振動子５が載置されるベース基板３の金属パターン８や、接合に用いられる金属膜１４、また、図示されてはいないがベース基板３上の回路パターンなどはフォトリソグラフィー技術などを用いて形成される。接合に用いられる金属膜１４の金属にはアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）といった陽極接合に適した材料が用いられる。本発明によれば、容器、及び蓋体が薄いガラスから出来ていながら、表裏面に形成された樹脂層が緩衝材の役割を果たすために、従来に比べて機械的、及び気密性の信頼性の高い水晶振動子を得ることが出来る。また、部品の表裏面に樹脂層を形成するために、従来の水晶振動子に比べて靭性を有し、ガラス部分が薄く形成されていてもベンディング強度が高められ、かつ、同じく樹脂層が形成されているために欠け・割れに対する強度が改善された水晶振動子得られ、また、レーザー用いたレーザー印字を安全に水晶振動子５の部品面に確実に行うことが出来る。
【００１９】
図２は本発明の水晶振動子５を斜め上方方向からみた概略の上面斜視模式図である。なお、図２中に点線で示された部分は、水晶振動子５内部に載置された水晶振動素子１の実装状態を示すために描かれたものである。
【００２０】
図３は本発明の水晶振動子５の製造工程図である。即ち、水晶振動素子１が、第一のシート状部材２の上に複数個形成されたべース基板３に載置され、個々の水晶振動素子１が一括的に封止されるように第二のシート状部材４が被せられる構成の水晶振動子５の製造方法において、まず、最初にガラスから成るシート状の基板を形成する工程（Ｓ１０１）を行い、次に、先のシート状の基板上に金属パターンを形成してシート状のベース基板３を形成する工程（Ｓ１０２）を行う。この金属パターン８、また、図示されてはいないがベース基板３上の回路パターンはフォトリソグラフィー技術などを用いて形成される。続いて、ベース基板３上の先の金属パターン８上に複数の水晶振動素子１を搭載し、実装する工程（Ｓ１０３）を行い、次にベース基板３上の個々の水晶振動素子１が一括的に封止されるように、シート状のガラスから成り、かつ複数の凹部を有する蓋体１１の個々の凹部１０を囲む上縁開口部封止面１３において、先述のベース基板３上の金属膜１４と陽極接合する工程（Ｓ１０４）を行い。更に、形成された複数の水晶振動子５を有する一体化されたシート状の水晶振動子５の表裏面にそれぞれ第一の樹脂層７、及び第二の樹脂層１２を形成する工程（Ｓ１０５）がなされ、最後に形成されたシート状の水晶振動子５を個々に個割りする工程（Ｓ１０６）が行われる。本発明の水晶振動子５の製造方法により、シート状の集合基板の状態で組み立てから封止に至るまで製造するために、個々の容器にわかれた水晶振動子５の作り込みに使用されるパレットといった搬送器を必要としないために、従来に比べて著しく生産効率良く、生産コストを抑えて水晶振動子５を製造することが出来る。
【００２１】
図４は本発明の水晶振動子５の製造方法について、上から工程をおって矢印の順にその製造の模様を示した概略模式図である。図４のなかで、蓋体である凹部１０を有する蓋体１１については、ガラスからなる蓋体１１がベース基板上の金属膜１４と接合される模様が模式的に図示されている。
【００２２】
図５は、従来からの開口部を有し、底の有る空間を形成した個々の容器内の底部の絶縁された基板上に、水晶振動素子１を搭載し、その容器開口部に金属から成るリッドを被せて気密封止された水晶振動子５をその側面方向からみた概略の側面断面模式図である。容器がセラミックから成る基板を有する部品には図５のように蓋体に金属リッドを用いることが多く、この場合、セラミックと金属リッドの熱膨張係数の違いによって、金属リッドの容器への溶接・封止時には過剰な熱ストレスが加わり、その結果、歪が残留して十分な容器強度を保つことが出来ず、更なる低背化は困難となるおそれがあるといった問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の水晶振動子をその側面方向からみた概略の側面断面模式図である。
【図２】本発明の水晶振動子を斜め上方方向からみた概略の上面斜視模式図である。なお、図２中の点線で示された部分は、水晶振動子内部に載置された水晶振動素子の実装状態を示すために描かれたものである。
【図３】本発明の水晶振動子の製造工程図である。
【図４】本発明の水晶振動子の製造方法について、上から工程をおって矢印の順にその製造の模様を示した概略模式図である。
【図５】従来からの開口部を有し底の有る空間を形成した個々の容器内の底部側の絶縁された基板上に、水晶素板を搭載し、その容器開口部に金属から成るリッドを被せて気密封止された水晶振動子をその側面方向からみた概略の側面断面模式図である。
【符号の説明】
【００２４】
１    水晶振動素子
２    第一のシート状部材
３    ベース基板
４    第二のシート状部材
５    水晶振動子
７    第一の樹脂層
８    金属パターン
１０  凹部
１１  蓋体
１２  第二の樹脂層
１３  上縁開口部封止面
１４  金属膜
【図１】
2007324852.tif 000003
【図２】
2007324852.tif 000004
【図３】
2007324852.tif 000005
【図４】
2007324852.tif 000006
【図５】
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